La biela es una pieza con forma de barra que dispone de articulaciones en ambos extremos. Podríamos decir que la biela es el elemento mecánico que, sometido a esfuerzos de tracción del coche (debes saber cómo elegirla) o comprensión, transmite el movimiento a través de la articulación de otras partes de una máquina o motor. Conecta el cigüeñal con el pistón para transmitirle un movimiento similar al que se hace al pedalear en una bicicleta.
Generalmente, en la industria automotor las bielas se fabrican en acero templado mediante forja, aunque en motores de altas prestaciones se suelen utilizar bielas de alguna aleación de aluminio o de titanio, que suelen estar fabricadas directamente con el proceso de mecanizado.
Partes de la biela
La biela está dividida en tres secciones: El pie, el cuerpo y la cabeza.
- El pie: aunque se denomine así, va en la parte superior. Es el extremo de la biela que tiene el agujero de menor diámetro. Lleva un cojinete (que no es lo mismo que el rodamiento) a presión por el que pasa el bulón (barra cilíndrica o tubo de metal) que une la biela con el pistón.
- El cuerpo: es la parte central alargada de la biela, que es la que soporta los mayores esfuerzos de tracción-compresión. Generalmente, tiene forma de H (bordes anchos más resistentes y centro más fino para aligerarla), de cruz o de I (el mismo ancho en todas partes).
- La cabeza: es el extremo de la biela que tiene el agujero de mayor diámetro, y se divide en dos partes: una que va unida al cuerpo; y la otra, denominada sombrerete, que se puede desmontar y que se une al cuerpo por medio de pernos. Entre ambas, va encajado a presión un cilindro de metal, llamado casquillo, cojinete o rodamiento, que abraza la muñequilla del cigüeñal, y tiene unos pequeños agujeros por donde entra el aceite para lubricarlo.
Tipos de biela
En función de la forma de la cabeza de la biela y la manera en que se une al sombrerete, existen dos clases principales de bielas:
- Biela aligerada: es aquella en la cual el plano que divide la cabeza de la biela en dos mitades y el plano que pasa por los ejes del pie y la cabeza, no forman un ángulo recto.
- Biela enteriza: es la que tiene la cabeza hecha de una sola pieza, sin sombrerete. Para desmontarla, es necesario retirar el cigüeñal en las muñequillas.
Funcionamiento de la biela
La biela permite el paso del movimiento ascendente y descendente del pistón al movimiento circular del cigüeñal. El funcionamiento de la biela en el proceso de combustión del motor es un tema arduo y complicado para profanos en la materia, que vamos a intentar aclarar.
En un motor de cuatro tiempos: admisión, compresión, explosión y escape, el motor se pone en funcionamiento por distintas reacciones que tienen lugar en su interior.
- En la admisión, la biela ha hecho que el pistón baje hasta el mínimo para que entre la mezcla de gases.
- En la comprensión, el pistón asciende por acción de la biela y eleva la presión de la mezcla reduciendo el volumen que la contiene.
- Tras la explosión, el pistón y la biela son empujados violentamente hacia abajo.
- En el escape, la biela hace que suba el pistón para expulsar hacia fuera los gases de la combustión.
Los principales esfuerzos que sufre la biela durante todo este proceso son la compresión provocada por la fuerza sobre el eje longitudinal de la biela y la flexión por la fuerza transversal a la misma.
Se observan dos puntos críticos que suceden en distintas fases del ciclo mecánico: el primero tiene lugar en la parte media de la biela y se aprecia durante la compresión. El segundo se sitúa en la parte inferior de la biela y ocurre durante la expansión del ciclo.
Por su parte, el porcentaje de la carga que soportan los pernos o tornillos es mínimo.
Asimismo, se ha observado que los esfuerzos que aparecen en bielas tipo H son menores que en las de tipo I, porque aquellas son en su mayoría mecanizadas y con una sección constante, lo cual aminora las tensiones internas.
El picado de biela
Cuando la biela se avería -lo que se conoce como picado de biela- los daños que sufre el motor pueden llegar a ser graves. Por eso, es importante prestar atención a esta pequeña pieza.
El picado de biela es un fenómeno que se produce cuando la combustión se origina antes de que el pistón haya llegado al final de su recorrido, obligándolo a ir hacia abajo antes de tiempo.
Este fenómeno puede producirse como consecuencia de un combustible de mala calidad, que hace que explote antes de tiempo; porque las bujías tienen un grado térmico inapropiado; por un desgaste en los inyectores; o por problemas de presión en la inyección.
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